プリンキピア

第4章細胞の構造

Section Summaryこの節のまとめ

Prokaryotes are single-celled organisms of the domains Bacteria and Archaea. All prokaryotes have plasma membranes, cytoplasm, ribosomes, and DNA that is not membrane-bound. Most have peptidoglycan cell walls and many have polysaccharide capsules. Prokaryotic cells range in diameter from 0.1 to 5.0 μm.
原核生物は、細菌ドメインと古細菌ドメインに属する単細胞生物である。すべての原核生物は、細胞膜、細胞質、リボソームと、膜に囲まれていないDNAをもつ。大部分はペプチドグリカンの細胞壁をもち、多くは多糖の莢膜ももつ。原核細胞の直径は0.1〜5.0 μmの範囲にある。
As a cell increases in size, its surface area-to-volume ratio decreases. If the cell grows too large, the plasma membrane will not have sufficient surface area to support the rate of diffusion required for the increased volume.
細胞が大きくなるにつれて、体積に対する表面積の比は小さくなる。細胞が大きくなりすぎると、増えた体積に必要な拡散速度を支えるだけの表面積が細胞膜になくなる。

Visual Connection Questions図を使った問題

Exercises 8練習問題 8
Exercise 8問題 8
Figure 4.7 Prokaryotic cells are much smaller than eukaryotic cells. What advantages might small cell size confer on a cell? What advantages might large cell size have?
図4.7 原核細胞は真核細胞よりもはるかに小さい。細胞が小さいことは、細胞にどのような利点をもたらすだろうか。大きいことには、どのような利点があるだろうか。
Solution解き方
Figure 4.7 Substances can diffuse more quickly through small cells. Small cells have no need for organelles and therefore do not need to expend energy getting substances across organelle membranes. Large cells have organelles that can separate cellular processes, enabling them to build molecules that are more complex.
図4.7 小さな細胞では、物質がよりすばやく拡散できる。小さな細胞には細胞小器官が不要なため、その膜を越えて物質を運ぶためのエネルギーを使う必要もない。大きな細胞は、細胞内の過程を分けて行える細胞小器官をもつため、より複雑な分子を作ることができる。

Review Questions確認問題

Exercises 9–11練習問題 9–11
Exercise 9問題 9
Prokaryotes depend on ________ to obtain some materials and to get rid of wastes.
原核生物は、一部の物質を取り入れ、老廃物を排出するために________に依存している。
  1. ribosomes
    リボソーム
  2. flagella
    鞭毛
  3. cell division
    細胞分裂
  4. diffusion
    拡散
Solution解き方
D
D
Exercise 10問題 10
Bacteria that lack fimbriae are less likely to ________.
付着線毛をもたない細菌は、________しにくい。
  1. adhere to cell surfaces
    細胞表面に付着する
  2. swim through bodily fluids
    体液中を泳ぐ
  3. synthesize proteins
    タンパク質を合成する
  4. retain the ability to divide
    分裂する能力を保つ
Solution解き方
A
A
Exercise 11問題 11
Which of the following organisms is a prokaryote?
次の生物のうち、原核生物はどれか。
  1. amoeba
    アメーバ
  2. influenza A virus
    A型インフルエンザウイルス
  3. charophyte algae
    車軸藻類
  4. E. coli
    大腸菌
Solution解き方
D
D

Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 12–13練習問題 12–13
Exercise 12問題 12
Antibiotics are medicines that are used to fight bacterial infections. These medicines kill prokaryotic cells without harming human cells. What part or parts of the bacterial cell do you think antibiotics target? Why?
抗生物質は細菌感染症と闘うために使う薬である。これらの薬は、ヒトの細胞を傷つけずに原核細胞を殺す。抗生物質は細菌の細胞のどの部分を標的にすると考えられるか。その理由も述べなさい。
Solution解き方
The cell wall would be targeted by antibiotics as well as the bacteria’s ability to replicate. This would inhibit the bacteria’s ability to reproduce, and it would compromise its defense mechanisms.
抗生物質の標的になるのは、細胞壁や、細菌が複製する能力だろう。これにより細菌の増殖能力が抑えられ、防御の仕組みも損なわれる。
Exercise 13問題 13
Explain why not all microbes are harmful.
すべての微生物が有害なわけではない理由を説明しなさい。
Solution解き方
Some microbes are beneficial. For instance, E. coli bacteria populate the human gut and help break down fiber in the diet. Some foods such as yogurt are formed by bacteria.
有益な微生物もいる。例えば、大腸菌はヒトの腸内に生息し、食物中の繊維の分解を助ける。ヨーグルトのように、細菌によって作られる食品もある。
nucleoid
核様体
central part of a prokaryotic cell's central part where the chromosome is located
染色体が存在する、原核細胞の中央部分
prokaryote
原核生物
unicellular organism that lacks a nucleus or any other membrane-bound organelle
核も、ほかの膜で囲まれた細胞小器官ももたない単細胞生物